Появляющиеся данные свидетельствуют о том, что микробы в пищеварительной системе оказывают большое влияние на здоровье человека и могут играть роль в возникновении заболеваний во всем организме. Теперь, в исследовании, опубликованном в ACS Chemical Biology, ученые сообщают, что они потенциально нашли способ использовать химические соединения для нацеливания и подавления роста определенных микробов в кишечнике, связанных с заболеваниями, без причинения вреда другим полезным организмам.
Пищеварительная система переполнена триллионами бактерий, грибков и других микробов, которые помогают перерабатывать пищу. Недавние исследования показывают, что изменения в этой кишечной флоре или микробиоме могут играть роль в возникновении множества заболеваний и состояний, включая ожирение, диабет, рак, аллергии, астму, аутизм и рассеянный склероз. Антибиотики могут помочь регулировать микробиом, но устойчивость бактерий растет. Кроме того, антибиотики могут уничтожить некоторые организмы, вносящие вклад в здоровый микробиом, а микробы, занявшие их место, иногда могут принести больше вреда, чем пользы. Исследователи также исследовали использование пробиотиков и фекальных трансплантатов для решения некоторых из этих проблем. Но на сегодняшний день мало кто действительно рассматривал возможность использования малых молекул, не обладающих микробицидным действием, для целенаправленного изменения микробиома для улучшения здоровья. Чтобы восполнить этот пробел, Дэниел Уайтхед, Кристи Уайтхед и их коллеги попытались использовать химическое соединение для точного нацеливания и нарушения метаболических процессов представителей рода Bacteroides, группы бактерий, обычно встречающихся в кишечнике, которые, по-видимому, связаны с кишечной палочкой. начало сахарного диабета I типа у генетически предрасположенных лиц.
В лабораторных исследованиях исследователи обнаружили, что небольшие концентрации акарбозы, препарата, используемого для лечения диабета, значительно нарушают активность группы белков, участвующих в системе утилизации крахмала (Sus). Эта система есть у модельных бактерий, называемых Bacteroides thetaiotaomicron (Bt), а также у других представителей Bacteroides. При ингибированном Sus Bt не мог метаболизировать пару сложных углеводов, которые не перевариваются человеком после того, как они достигают толстой кишки, но жизненно важны для выживания микробов. В результате бактерии не могут расти. Команда обнаружила, что акарбоза была специфической, оказывая аналогичное воздействие на другие бактерии Bacteroides, но практически не влияя на другие типы кишечных микробов. Исследователи пришли к выводу, что при дальнейшем изучении возможно будет разработать лекарства, которые с высокой точностью воздействуют на кишечные бактерии, чтобы навсегда изменить состав микробиома и, в свою очередь, предотвратить или вылечить заболевание.